Soek Kode

Allegro ACS758 Stroomsensor met LCD en Oorstroombeskerming vir Arduino

Allegro ACS758 Stroomsensor met LCD en Oorstroombeskerming vir Arduino

In hierdie tutoriaal gaan ons leer hoe om die Allegro ACS758 stroomsensor met 'n LCD te gebruik om stroomlesings te vertoon en oorstroombeskerming te implementeer. Hierdie opstelling stel ons in staat om stroom te monitor en die las outomaties te ontkoppel as dit 'n voorafbepaalde limiet oorskry. Die projek kombineer beide hardeware- en sagtewarekomponente om 'n funksionele stroommoniteringstelsel te skep.

Deur hierdie gids te volg, sal jy die komponente korrek kan bedraad en die programmeringslogika agter die kode verstaan. Vir 'n meer visuele verduideliking, maak seker dat jy die gepaardgaande video (in video by 00:00) kyk.

Hardeware Verduidelik

Die sleutelkomponente in hierdie projek sluit die Allegro ACS758 stroomsensor, 'n LCD1602-skerm met 'n I2C-koppelvlak, en 'n Arduino-bord in. Die ACS758-sensor meet stroom wat daardeur vloei en stuur 'n spanning uit wat eweredig is aan die stroom. Die LCD1602 vertoon die stroomlesings en statusboodskappe, terwyl die Arduino die data verwerk en die relais vir oorstroombeskerming beheer.

Die ACS758-sensor werk op 'n beginsel genaamd Hall-effek-sensing, wat dit toelaat om stroom te meet sonder direkte elektriese kontak. Die uitsetspanning verander gebaseer op die hoeveelheid stroom wat deurgaan, wat 'n veilige en doeltreffende manier bied om elektriese laste te monitor.

Datablad Besonderhede

Vervaardiger Allegro MicroSystems
Deelnommer ACS758
Logika/IO-spanning 3.3V / 5V
Toevoerspanning 5V
Uitsetstroom (per kanaal) 200A maks
Piekstroom (per kanaal) 200A
PWM-frekwensie riglyne N/A
Inset logika drempels 0.5 x VCC (bidireksioneel)
Spanningsval / RDS(on) / versadiging N/A
Termiese limiete 150°C
Pakket PCB-montering
Notas / variante Meervoudige modelle beskikbaar vir verskillende stroomreekse

 

  • Verseker behoorlike hitte-afvoer as jy naby maksimum graderings werk.
  • Gebruik ontkoppelingskapasitors om die kragtoevoerspanning te stabiliseer.
  • Verifieer dat die relais wat gebruik word die maksimum lasstroom kan hanteer.
  • Wees versigtig met bedrading om kortsluitings te vermy.
  • Algemene slaggate sluit drywende insette in; verseker dat alle verbindings veilig is.
  • Monitor vir oorverhitting van die sensor tydens langdurige gebruik.

Komponente benodig

  • ACS758 stroomsensor
  • 12V  100A relais
  • LCD1602 met I2C (4 drade)
  • 2N2222 of 2N3904 Transistor
  • 1k ohm 1/4W of enige kragweerstand
  • Kragtoevoer vir relais
  • Kragtoevoer vir jou las
  • Broodbord
  • Springdrade

Bedradingsinstruksies

Arduino wiring for ACS758 current sensor with LCD and protection relay
Arduino wiring for ACS758 current sensor with LCD and protection relay

Om die Allegro ACS758 stroomsensor en LCD1602-skerm te bedraad, begin deur die ACS758-sensor te koppel. Verbind die VCC-pen van die sensor aan die 5V-pen op die Arduino. Die GND-pen moet aan 'n grondpen op die Arduino gekoppel word. Die S (sein)-pen van die sensor moet aan die analoog insetpen A0 op die Arduino gekoppel word.

Volgende, vir die LCD1602, verbind die VCC-pen aan die 5V-pen op die Arduino en die GND-pen aan die grond. Die SDA-pen van die LCD moet aan die A4-pen (SDA) op die Arduino koppel, terwyl die SCL-pen aan die A5-pen (SCL) op die Arduino moet koppel. Laastens, verbind 'n relaismodule aan digitale pen 2 om die las te beheer gebaseer op die stroomlesings.

Kode Voorbeelde & Deurloop

In die Arduino-kode begin ons deur sleutelidentifiseerders te definieer soos VIN, wat die analoog insetpen verteenwoordig wat aan die ACS758-sensor gekoppel is. Die relayPin word gestel vir die relaisbeheer, terwyl maxCurrent die drempel vir oorstroombeskerming definieer.

#define VIN A0 // definieer die Arduino-pen A0 as spanningsinset (V in)
const int relayPin = 2; // stel 'n digitale pen vir relais
const float maxCurrent = 15.00; // stel maksimum stroom

Die setup()-funksie initialiseer die LCD en stel die relaispen as 'n uitset op. Dit druk ook 'n welkomboodskap op die LCD, wat die gebruiker inlig oor die stroomsensor wat gebruik word.

void setup() {
    pinMode(relayPin, OUTPUT); // stel relayPin as uitset
    Serial.begin(9600); // initialiseer seriële monitor
    lcd.begin(); // initialiseer die LCD
    lcd.backlight(); // Skakel die agterlig aan
    lcd.print("Robojax");
}

In die loop()-funksie lees ons voortdurend die spanning van die sensor en bereken die stroom. As die stroom die maksimum limiet oorskry, word die relais geaktiveer om die las te ontkoppel. Hierdie logika verseker dat die stelsel homself teen oorstroomtoestande beskerm.

void loop() {
  float voltage_raw = (5.0 / 1023.0) * analogRead(VIN); // Lees die spanning van sensor
  float current = voltage / FACTOR; // Bereken stroom
  if (current >= minCurrent) {
    if (current <= maxCurrent) {
      digitalWrite(relayPin, LOW); // skakel die relais AF om stroom toe te laat
    } else {
      digitalWrite(relayPin, HIGH); // skakel die relais AAN om stroom te ontkoppel
    }
  }
}

Demonstrasie / Wat om te Verwags

Sodra alles bedraad is en die kode opgelaai is, sal die LCD die huidige lesings vertoon. As die stroom die gedefinieerde maxCurrent oorskry, sal die relais aktiveer en die las ontkoppel. Jy kan dit toets deur die lasstroom geleidelik te verhoog en die veranderinge op die LCD en in die reeksmonitor waar te neem. Maak seker dat jy omgekeerde polariteitverbindings vermy, aangesien dit die komponente kan beskadig (in video by 10:15).

Beelde

LCD1602-I2C display module with 4 wires
LCD1602-I2C display module with 4 wires
ACS758-sensor-0
ACS758-sensor-0
ACS758-sensor-1
ACS758-sensor-1
ACS758-sensor-3
ACS758-sensor-3
ACS758-sensor-4
ACS758-sensor-4
Arduino wiring for ACS758 current sensor with LCD and protection relay
Arduino wiring for ACS758 current sensor with LCD and protection relay
111-Arduino Code for Allegro ACS758 Current Sensor with LCD160
Taal: C++
/*
 * 
 * Arduino Sketch for Allegro ACS758 Current Sensor with LCD1602 & I2C module and current protection
 * This sensor can measure current at a range of up to 200A. It has overcurrent protection with a relay to disconnect the load if 
 * the current reaches beyond the limit.
 * It operates with 3.3V or 5V.
 * This sketch requires you to watch the following 2 videos before using this code:
 * 1- ACS758 Sensor https://www.youtube.com/watch?v=SiHfjzcqnU4
 * 2- LCD1602 with I2C https://www.youtube.com/watch?v=q9YC_GVHy5A
 * 3- Combined 1 and 2 in one video https://www.youtube.com/watch?v=tug9wjCwDQA
 * 4- Allegro ACS with Robojax Library (latest video and code) https://youtu.be/sB6EULTix2k
 * 
 * Written by Ahmad Shamshiri on Tuesday, June 26, 2018 at 17:56 in Ajax, Ontario, Canada
 * for Robojax.com
 * You can watch a detailed video on the ACS758 Current sensor at: https://youtu.be/SiHfjzcqnU4
 * This code has been explained in this video: https://youtu.be/GE4I10IZ1jY
 * This code has been downloaded from Robojax.com
 */
#define VIN A0 // define the Arduino pin A0 as voltage input (V in)
const int relayPin = 2;// set a digital pin for relay
const float VCC   = 5.0;// supply voltage 5V or 3.3V. If using PCB, set to 5V only.
const int model = 2;   // enter the model (see below)

const float maxCurrent = 15.00;// set maximum Current 
int maxCurrentWait = 6000;// wait time before current is connected

float minCurrent = 1.00;// reading cutt-off current. 1.00 is 1 Amper

/*
          "ACS758LCB-050B",// for model use 0
          "ACS758LCB-050U",// for model use 1
          "ACS758LCB-100B",// for model use 2
          "ACS758LCB-100U",// for model use 3
          "ACS758KCB-150B",// for model use 4
          "ACS758KCB-150U",// for model use 5
          "ACS758ECB-200B",// for model use 6
          "ACS758ECB-200U"// for model use  7   
The sensitivity array holds the sensitivity of the ACS758
current sensors. Do not change.          
*/
float sensitivity[] ={
          40.0,// for ACS758LCB-050B
          60.0,// for ACS758LCB-050U
          20.0,// for ACS758LCB-100B
          40.0,// for ACS758LCB-100U
          13.3,// for ACS758KCB-150B
          16.7,// for ACS758KCB-150U
          10.0,// for ACS758ECB-200B
          20.0,// for ACS758ECB-200U     
         }; 

/*         
 *   Quiescent output voltage is a factor of VCC that appears at the output       
 *   when the current is zero. 
 *   For bidirectional sensors it is 0.5 x VCC
 *   For unidirectional sensors it is 0.12 x VCC
 *   For model ACS758LCB-050B, the B at the end represents Bidirectional (polarity doesn't matter)
 *   For model ACS758LCB-100U, the U at the end represents Unidirectional (polarity must match)
 *    Do not change.
 */
float quiescent_Output_voltage [] ={
          0.5,// for ACS758LCB-050B
          0.12,// for ACS758LCB-050U
          0.5,// for ACS758LCB-100B
          0.12,// for ACS758LCB-100U
          0.5,// for ACS758KCB-150B
          0.12,// for ACS758KCB-150U
          0.5,// for ACS758ECB-200B
          0.12,// for ACS758ECB-200U            
          };
const float FACTOR = sensitivity[model]/1000;// set sensitivity for selected model
const float QOV =   quiescent_Output_voltage [model] * VCC;// set quiescent Output voltage for selected model
float voltage;// internal variable for voltage


// ======== start of LCD1602 with i2C settings
#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
// ======= END of  LCD1602 with i2C settings
void setup() {
    //Robojax.com ACS758 Current Sensor 
    pinMode(relayPin,OUTPUT);// set relayPin as output
    Serial.begin(9600);// initialize serial monitor
    Serial.println("Robojax Tutorial");
    Serial.println("ACS758 Current Sensor");
    Serial.println("with LCD1602 & I2C");    
    // initialize the LCD, 
    lcd.begin();   
  // Turn on the blacklight and print a message.
  lcd.backlight(); 
    lcd.clear();
  lcd.print("Robojax");
  lcd.setCursor (0,1); // go to start of 2nd line 
  lcd.print("ACS758 Current Sensor"); 
  delay(2000); 
  lcd.clear();  
}

void loop() {
  //Robojax code ACS758 with LCD1602 and I2C
  float voltage_raw =   (5.0 / 1023.0)* analogRead(VIN);// Read the voltage from sensor
  voltage =  voltage_raw - QOV + 0.007 ;// 0.007 is a value to make voltage zero when there is no current
  float current = voltage / FACTOR;
  if( current >= minCurrent){
     if(current <= maxCurrent)
     {
              Serial.print("Current Limit: ");
              Serial.print(maxCurrent,3);// print voltage with 3 decimal places
              Serial.print("A, I: ");
              Serial.print(current,2); // print the current with 2 decimal places
              Serial.println("A");
              //start of loop Robojax code ACS758 with LCD1602 and I2C
              lcd.clear();
              lcd.setCursor (0,0); // set to line 1, char 0  
              lcd.print("Current: ");
              lcd.setCursor (9,0); // go to start of 2nd line
              lcd.print(current);
              lcd.setCursor (15,0); // go to start of 2nd line
              lcd.print("A");
            
              lcd.setCursor (0,1);    
              lcd.print("I Limit: ");
              lcd.setCursor (9,1); // go to start of 2nd line
              lcd.print(maxCurrent);
              lcd.setCursor (15,1); // go to start of 2nd line
              lcd.print("A");   
              lcd.backlight();
             //end of loopcode Robojax code ACS758 with LCD1602 and I2C

              digitalWrite(relayPin,LOW);// turn the relay OFF to allow the current.
     }else{
      // the lines bellow will execute if current reaches above the maxCurrent value
              digitalWrite(relayPin,HIGH);// turn the relay ON to disconnect the current.
              
              Serial.print("Max Reached:");
              Serial.print(maxCurrent,3);// print the maxCurrent
              Serial.println("A");              
              Serial.print("Disconnected ");

              //start of loop Robojax code ACS758 with LCD1602 and I2C
              lcd.clear();
              lcd.setCursor (0,0); // set to line 1, char 0  
              lcd.print("I Max: ");
              lcd.setCursor (8,0); // go to start of 2nd line
              lcd.print(maxCurrent);
              lcd.setCursor (15,0); // go to start of 2nd line
              lcd.print("A");
            
              lcd.setCursor (0,1);    
              lcd.print("Disconnected");    
              lcd.backlight();
             //end of loopcode Robojax code ACS758 with LCD1602 and I2C 
             delay(maxCurrentWait );// wait for maxCurrentWait  seconds     
     }
    
  }else{
    Serial.println("No Current");
  lcd.clear();    
  lcd.setCursor (0,0);    
  lcd.print("No Current");
  digitalWrite(relayPin,LOW);// turn the relay OFF to allow the current.
          
  }
  delay(500);
}

Goedere wat jy dalk nodig het

Lêers📁

Datasheet (pdf)